Asteroiden: Was Sie über die Himmelskörper wissen müssen
Asteroiden sind kleinere Himmelskörper, die um die Sonne kreisen – und der Erde unter Umständen gefährlich werden können. Der Überblick.
Frankfurt – Meldungen wie „Asteroid kommt der Erde nahe“ oder „Asteroid steht nach seiner Entdeckung auf Platz eins der Nasa-Risikoliste“ scheinen alltäglich. Doch was ist eigentlich ein Asteroid, wie viele von ihnen gibt es und wie gefährlich sind die Himmelskörper wirklich? Ein Überblick über den Stand der Forschung.
Für den Begriff Asteroid gibt es keine Definition der Internationalen Astronomischen Union (IAU), er wird jedoch in der Regel für Objekte verwendet, auf die folgende Kriterien zutreffen:
- Das Objekt bewegt sich auf einer Umlaufbahn um die Sonne
- Der Himmelskörper ist größer als ein Meteoroid (mehrere Meter Durchmesser) und kleiner als ein Zwergplanet (etwa 1000 Kilometer Durchmesser)
- Der Himmelskörper befindet sich innerhalb der Umlaufbahn des Planeten Neptun (Objekte außerhalb werden „transneptunische Objekte“ (TNO) genannt)
- Das Objekt hat eine zu geringe Masse, um eine annähernd runde Form zu erreichen und ist eher unregelmäßig geformt
Mehr als eine Million Asteroiden sind im Sonnensytem bekannt
Mit Stand vom 20. Januar 2022 sind 1.169.193 Asteroiden im Sonnensystem bekannt – inklusive transneptunischer Objekte, also Asteroiden jenseits der Neptun-Bahn. Während Asteroiden früher von Astronom:innen mithilfe von Teleskopen gefunden wurden, werden die meisten Asteroiden heute ohne das Zutun von Menschen entdeckt. Automatisierte Teleskop-Systeme suchen den Himmel nach erdnahen Objekten ab, um diejenigen rechtzeitig zu finden, die der Erde eines Tages gefährlich werden könnten.
Dabei gilt vor allem die Suche in der Morgen- und Abenddämmerung als wichtig. Nur in dieser Zeit können Asteroiden gefunden werden, die sie sich der Erde aus der Richtung der Sonne nähern. Kommt ein Asteroid aus dieser Richtung, ist er nur schwer zu erkennen, da die Sonne stört. Deshalb ist die Dämmerungszeit für die Suche besonders wichtig – dabei wird es jedoch möglicherweise bald Probleme durch die „Starlink“-Satelliten von SpaceX geben, warnen Forschende.
Was ist ein „erdnaher“ Asteroid und wie ist ein „potenziell gefährlicher“ Asteroid definiert?
Als „erdnah“ gelten Himmelskörper, deren größte Annäherung an die Sonne weniger als 1,3 Astronomische Einheiten (AU) – das entspricht etwa 195 Millionen Kilometer – beträgt. Um die mögliche Gefahr dieser Objekte (in der Regel handelt es sich um Asteroiden oder Kometen) abschätzen zu können, werden sie beobachtet, um ihre Umlaufbahn möglichst genau bestimmen zu können.
Entspricht ein Asteroid den folgenden Kriterien, wird er als „potenziell gefährlich“ („potential hazardous asteroid“, PHA) eingestuft:
- Umlaufbahn bringt den Asteroiden bis auf 0,05 AU (7,5 Millionen Kilometer) oder weniger an die Erde heran
- Absolute Helligkeit des Asteroiden beträgt Magnitude 22,0 oder weniger – das entspricht etwa einer Größe von mindestens 150 Metern
Gefährliche Asteroiden, bei denen ein möglicher Einschlag berechnet wurde, stehen auf Risikolisten
Asteroiden, für die ein möglicher zukünftiger Einschlag auf der Erde berechnet wird, werden auf den Risikolisten der US-Raumfahrtorganisation Nasa und ihrem europäischen Pendant Esa aufgeführt und genau beobachtet. Für die Einstufung der Gefährlichkeit von Asteroiden gibt es zwei Skalen: Die Palermo-Skala (hier spielt eine wichtige Rolle, wie viel Zeit bis zum möglichen Einschlag verbleibt) und die Turiner Skala, bei der hauptsächlich die Auswirkungen des potenziellen Asteroideneinschlags bewertet werden.
Droht eines Tages ein Asteroid die Erde zu treffen, gibt es verschiedene Szenarien, wie auf die Gefahr reagiert werden könnte. Forschende haben berechnet, dass das Szenario aus dem Hollywood-Film „Armageddon“ – eine Atombombe auf dem Asteroiden zünden – im Notfall funktionieren könnte. Doch am liebsten ist es der Forschung, wenn möglichst viel Zeit bleibt, um zu reagieren. Eine Idee, die von Forschenden untersucht wurde, hat mit großen Kommunikationssatelliten zu tun. Im Angesicht einer Bedrohung durch einen Asteroiden könnte man sie zu Anti-Asteroiden-Waffen umbauen und auf den Himmelskörper schießen.
Planetare Abwehr: Nasa hat ersten Test im Weltall gestartet
Doch die erste Theorie der planetaren Verteidigung, die in der Praxis erprobt wird, ist deutlich konservativer und basiert auf einem Szenario, in dem viel Zeit bleibt. Die „Dart“-Mission“ der Nasa ist Ende 2021 zu einem Doppel-Asteroiden aufgebrochen und soll dort im Herbst 2022 den kleineren Asteroiden aus seiner Umlaufbahn um den größeren Asteroiden schubsen. Die Esa-Mission „Hera“, die später zu dem Doppel-Asteroiden aufbricht, soll weitere Daten sammeln, die in die künftige planetare Verteidigung einfließen sollen.
Weitere Daten sammelt beispielsweise die Mission „Osiris-Rex“ der Nasa, die den Asteroiden „Bennu“ besucht hat und sich nun auf dem Rückflug zur Erde befindet. „Osiris-Rex“ sollte beispielsweise den Jarkowski-Effekt untersuchen – die ungleichmäßige Erwärmung der Asteroiden-Oberfläche durch die Sonne und welche Auswirkung das auf seine Flugbahn hat. Denn dieser Effekt wird bisher viel zu wenig verstanden, er könnte jedoch bei der Berechnung von Flugbahnen gefährlicher Asteroiden eine große Rolle spielen.
Asteroiden-Mission der Nasa ist auf dem Weg zu den trojanischen Asteroiden
Eine weitere Asteroiden-Mission der Nasa ist unterwegs zu den trojanischen Asteroiden – zwei Schwärmen von Asteroiden, die sich in der Nähe des Planeten Jupiter aufhalten. Die meisten Asteroiden befinden sich jedoch im Asteroiden-Hauptgürtel zwischen den Planeten Mars und Jupiter. Forschende gehen davon aus, dass dort mehr als zehn Millionen Asteroiden zu finden sind.
Asteroiden bestehen meist aus Gestein gemischt mit Metallen und Kohlenstoffverbindungen. Es gibt jedoch auch Asteroiden, die nur aus Metallen bestehen. Forschende gehen davon aus, dass Asteroiden Überbleibsel aus der Entstehungsphase des Sonnensystems sind – Planetesimale, aus denen keine Planeten wurden, da die Anziehungskraft des Planeten Jupiter dies verhinderte.
Berüchtigte Asteroiden: „Bennu“ und „Apophis“
Der Asteroid „Bennu“, der von der Raumsonde „Osiris-Rex“ erforscht wurde, steht auf der Risikoliste der Nasa an erster Stelle, für ihn wurden bis ins Jahr 2290 mehr als 150 mögliche Einschlagsdaten berechnet, das erste Datum ist im Jahr 2178. Asteroid „Bennu“ hat einen Durchmesser von knapp 500 Metern und wird genau beobachtet.
Der Asteroid „Apophis“ dagegen, für den lange Zeit Einschlagsdaten in den Jahren 2029, 2036 und 2068 berechnet wurden, wurde mittlerweile ganz von der Risikoliste gestrichen – die möglichen Einschläge haben sich nach längerer Beobachtung nicht bestätigen lassen. Allerdings wird der Asteroid „Apophis“ im Jahr 2029 der Erde ungewöhnlich nahe kommen: Nur noch etwa 31.000 Kilometer trennen ihn dann für kurze Zeit von der Erde – das ist deutlich näher als der Mond und näher als manche Satelliten. Eine Gefahr geht von „Apophis“ dann nicht aus, für Forschende bietet sich jedoch eine einmalige Gelegenheit, einen Asteroiden aus nächster Nähe zu erforschen. (tab)